Reologia Dos Fluidos Farmacotécnica II

UNIVERSIDADE JOSÉ DO ROSÁRIO VELLANO – UNIFENAS

REOLOGIA DOS FLUIDOS

FARMACOTÉCNICA II

MARINE BITTENCOURT

SIMONE SONARA OLIVEIRA

SUZANA SAMARA OLIVEIRA

HENRY L. PIRES

MARCUS HENRIQUE

LILIANA OLIVEIRA

PROF. MSC. WANDER ARAÚJO MESQUITA

DIVINÓPOLIS

2007

INTRODUÇÃO

As formas farmacêuticas fluidas são tidas como sistemas que têm a capacidade de escoamento, sem que retenham a sua forma quando não se encontram confinadas a um recipiente.As formas semi-sólidas têm um comportamento mais difícil de definir.Apesar de reterem a sua forma quando não estão confinadas a um recipiente, escoam com uma certa facilidade quando lhes aplica uma força externa, apresentando assim, um comportamento fluido.(LACHMAN, et. Al.2001).

Exemplos de formas farmacêuticas deste tipo são as pomadas ou pastas que retêm sua forma quando não extrusadas a partir de um tubo, sendo, pois, consideradas materiais semi-sólidos.As propriedades deste dois tipos extremos de materiais não são descontínuas. (LACHMAN, et.al.2001).

A reologia ( do grego RHEOS que significa escoamento e LOGOS que significa conhecimento) consiste no estudo do escoamento ou deformação do material em estudo, quando submetido a uma tensão.( LACHMAN, et. al.2001).

Numa fase de investigação e desenvolvimento de formulações, as medições reológicas são usadas para caracterizar a facilidade com que o material pode ser despejado de um frasco, ser apertado num tubo ou outro recipiente deformável, manter a forma do produto num frasco, ou, após a extrusão, esfregar o produto sobre a pele ou bombear o produto do equipamento onde se procedeu a mistura ou enchimento.( LACHMAN, et. Al.2001).

Em geral, a reologia tem por finalidade manter as propriedades intrínsecas de escoamento de um produto, durante o tempo em que ele permanece na prateleira. (ANSEL et. al.2000).

Os produtos são divididos de acordo com sua composição.Alguns produtos possuem uma única viscosidade a uma dada temperatura, independente de uma temperatura e uma força chamada CISALHAMENTO, que é uma força aplicada em uma determinada área do fluido.Estes produtos são denominados de FLUIDOS NEWTONIANOS. Outros produtos (outros fluidos que são a maioria) apresentam um comportamento reológico mais complexo e a determinação da viscosidade não é um tópico simples ( ANSEL, et. Al.2000).

Outros produtos ainda apresentam um comportamento reológico bastante variado, dependentes do tempo e da viscoelasticidade. ( ANSEL, et. al.2000).

A reologia é muito importante para:

• Determinar a funcionalidade de ingredientes no desenvolvimento de produtos;

• Controle de qualidade do produto final ou intermediário;

• Determinação da vida de prateleira de um produto;

• Avaliação da textura para correlação com dados sensoriais;

• Cálculo de engenharia de processos englobando uma grande quantidade de equipamentos como agitadores, extrusoras, bombas e trocadores de calor.

Existem vários instrumentos disponíveis para a realização das medidas de viscosidade e reologia, com princípio de funcionamento rotacional ou tubular.Os instrumentos rotacionais posem operar em cisalhamento estacionário ( velocidade angular constante), ou dinâmico ( oscilatório).( ANSEL, et. Al.2000).

Os equipamentos comerciais mais simples fornecem curvas de escoamento (viscosidade), enquanto que instrumentos mais sofisticados fornecem comportamento reológico e também dão informações de visco - elasticidade do material.Todos os parâmetros como curva de escoamento, tendência reológica e visco-elasticidade são importantespara a completa caracterização.( LACHMAN et. al.2001).

É importante observar também que os comportamentos não são exclusivos, ou seja, um material pode apresentar pseudoplasticidade, tixotropia e visco-elasticidade. (ANSEL, et. al.2000)

CONCEITOS BÁSICOS E TERMINOLOGIAS

A aplicação de força tangencial a um corpo, e a sua deformação subseqüente, constituem a base de observação numa análise reológica. Se esta força for aplica por um período de tempo, após o qual é retirada, diz-se que a deformação é elástica se o material readquire a sua forma inicial, ou plástica se a deformação permanece. Nesta perspectiva um fluido ou um líquido, constituem materiais que fluem sobre a ação de uma força chamada gravidade que leva ao deslocamento de um líquido.

Existem alguns conceitos básicos e terminologias específicas que são usados em se tratando de medidas reológicas como:

1. Fluxo – quando se aplica uma força de cisalhamento em um líquido e este origina uma deformação.

2. Tensão de cisalhamento ou tensão de corte – quantidade de força ( tensão ) aplicada em uma determinada área do fluido. A força cisalhante aplicada em uma determinada área de um fluido em contato com um plano estacionado é a tensão de cisalhamento. Quando maior a viscosidade de um líquido maior é a tensão de cisalhamento necessária para produzir certa velocidade de cisalhamento.

3. Taxa de cisalhamento ou gradiente de corte ( y ) – é o gradiente de velocidade de cisalhamento por uma determinada distância. Exemplo: espalhar margarina com uma espátula em um pão. Ao espalhar com uma espátula aplica um força com a mão ( tensão ) e uma velocidade de espalhamento ( dv ) . a altura da camada de margarina formada entre o pão e a espátula é a distância ( dx ) .

Y= dv velocidade ( cm/s ) = s-1

dx distância ( cm )

1. Tensão de deformação inicial – é a tensão mínima exigida para um material comece a fluir. Essa tensão é benéfica para evitar sedimentação ou sinerese ou para estabelecer a característica de um produto em cima de uma faca ou colher sem escorrer. Esse parâmetro será desfavorável se um produto tem que preencher cavidades através do escoamento do material.

Comportamento de escoamento

1. Newtoniano – é aquele fluido cuja viscosidade é igual, independente